Ein Nucleotidspeicher aus DNA

• Antragsteller: Professor Dr. Clemens Richert
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 196948130

Die Phosphate der Nucleoside nehmen in der Natur eine zentrale Rolle ein. In der Zelle sind z.B. ATP und GTP die sogenannte "Energie-Währung" und gleichzeitig Substrate für Polymerasen und Kinasen. Cyclische Nucleotide wie cAMP und cGMP sind als second messenger von universeller Bedeutung. Viele Cofaktoren enthalten Nucleotide und die Replikation erfordert Triphosphate der Deoxynucleoside als Monomere. Es ist deshalb wichtig molekulare Werkzeuge für das Binden und gezielte Freisetzen von Nucleotiden zu besitzen. In dem hier vorgeschlagenen Projekt soll ausgehend von einem kürzlich im Arbeitskreis des Antragstellers entwickelten linearen DNA-Sequenzmotiv, das ATP mit niedrig micromolarer und cAMP mit sub-micromolarer Dissoziationskonstante binden kann, ein leistungsfähiges System entwickelt werden, mit dem mehrere Nucleotide gebunden und auch wieder freigesetzt werden können. Dazu soll die Speicherfähigkeit des Sequenzsystems erhöht und verzweigte Strukturen entwickelt werden, die eine größere Anzahl an Nucleotiden aufnehmen können, sowie auf einen bestimmten Stimulus hin orts- und zeitspezifisch wieder freisetzen können. Auf diesem Wege soll ein neues Werkzeug für die chemische Biologie, die Biotechnologie, die Nanotechnologie und angrenzende Gebiete entwickelt werden und grundsätzliche Erkenntnisse über die Eigenschaften von Nucleinsäuren gewonnen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen